生物分离工程第八章沉析

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1、Chapter8沉析PrecipitationPrecipitation什么是沉析？Precipitationmethodisusedtopurifytheproteins沉析法纯化蛋白质的优点有哪些？Theoperationproceduresofprecipitation沉析的一般操作步骤是什么？Saltinducedprecipitationanditsmechanism何谓盐析？其原理是什么？Thenormalslatsusedinsaltinducedprecipitation盐析操作时常用的

2、盐是什么？Theaffectingelementsofsaltinducedprecipitation影响盐析的主要因素有哪些？Themechanismoforganicsolventprecipitation有机溶剂沉析法的原理是什么？Theaffectingelementsoforganicsolventprecipitation影响有机溶剂沉析的主要因素有哪些？Themechanismofisoelectricpointprecipitation等电点沉析的工作原理是什么？Otherprecipi

3、tationtechniques其它常用的沉析方法有哪些？Knowledgepoints何谓沉析？利用沉析剂使所需提取的生化物质或杂质在溶液中的溶解度降低而形成无定形固体沉淀的过程。特点：操作简单、经济、浓缩倍数高种类：盐析、有机溶剂沉析、等电点沉析等缺点：针对复杂体系而言，分离度不高、选择性不强一般沉析操作的过程Step1在经过滤或离心后的样品中加入沉析剂；Step2沉淀物的陈化，促进晶体生长；Step3离心或过滤，收集沉淀物盐析(Saltinducedprecipitation)概念：在高浓度的中性

4、盐存在下，蛋白质（酶）等生物大分子物质在水溶液中的溶解度降低，产生沉淀的过程。ThemostcommontypeofprecipitationforproteinsisSaltinducedprecipitation.Proteinsolubilitydependsonseveralfactors.Itisobservedthatatlowconcentrationofthesalt,solubilityoftheproteinsusuallyincreasesslightly.Thisistermed

5、Saltingin.Butathighconcentrationsofsalt,thesolubilityoftheproteinsdropssharply.ThisistermedSaltingoutandtheproteinsprecipitateout.盐析原理首先需要了解生物大分子在水溶液中的存在状态：两性电解质，由于静电力的作用，分子间相互排斥，形成稳定的分散系蛋白质周围形成水化膜，保护了蛋白质粒子，避免了相互碰撞盐析过程当中性盐加入蛋白质分散体系时可能出现以下两种情况：（1）“盐溶”现象—低

6、盐浓度下，蛋白质溶解度增大（2）“盐析”现象—高盐浓度下，蛋白质溶解度随之下降，原因如下：无机离子与蛋白质表面电荷中和，形成离子对，部分中和了蛋白质的电性，使蛋白质分子之间的排斥力减弱，从而能够相互靠拢；中性盐的亲水性大，使蛋白质脱去水化膜，疏水区暴露，由于疏水区的相互作用导致沉淀。Electricdoublelayer离子强度对盐析过程的影响Cohn经验公式S—蛋白质溶解度，mol/L;I—离子强度c:离子浓度；Z：离子化合价β，Ks—常数β和Ks的物理意义β—盐浓度为0时，蛋白质溶解度的对数值。与蛋

7、白质种类、温度、pH值有关，与盐无关；Ks—盐析常数，与蛋白质和无机盐的种类有关，与温度、pH值无关。Ks盐析法：在一定pH和温度下，改变体系离子强度进行盐析的方法；β盐析法：在一定离子强度下，改变pH和温度进行盐析；其中，Ks盐析法由于蛋白质对离子强度的变化非常敏感，易产生共沉淀现象，因此常用于提取液的前处理。而β盐析法由于溶质溶解度变化缓慢，且变化幅度小，因此分辨率更高，常用于初步的纯化。盐析用盐的选择在相同离子强度下，盐的种类对蛋白质溶解度的影响有一定差异，一般的规律为：半径小的高价离子的盐析作用

8、较强，半径大的低价离子作用较弱（Ks）磷酸钾>硫酸钠>硫酸铵>柠檬酸钠>硫酸镁选用盐析用盐的几点考虑盐析作用要强盐析用盐需有较大的溶解度盐析用盐必须是惰性的来源丰富、经济常用的盐析用盐#硫酸铵：溶解度大（25oC，767g/L）(CEp38)硫酸钠磷酸盐柠檬酸盐影响盐析的因素溶质种类的影响：Ks和β值溶质浓度的影响：蛋白质浓度大，盐的用量小，但共沉作用明显，分辨率低；蛋白质浓度小，盐的用量大，分辨率高；pH值：影响蛋白质表面净电荷的数量通常